Ученые раскрыли секрет инверсии полярности в полимерных полупроводниках

Исследовательская группа под руководством профессора Босока Канга из Университета Сонгюнгван (Южная Корея) объяснила природу инверсии полярности — редкого явления, при котором тип проводимости в полимере меняется с p-типа на n-тип. Результаты работы, проведенной совместно с учеными из национального университета Кёнсан и университета Гачон, опубликованы в журнале Advanced Functional Materials.

Полимерные полупроводники считаются ключевыми материалами для гибкой и легкой электроники будущего. Ранее было замечено, что при определенных уровнях легирования (добавления примесей) некоторые полимеры начинают переносить отрицательный заряд вместо положительного. Это позволяет создавать как p-тип, так и n-тип устройства на базе одного и того же материала, что упрощает производство. Однако до сих пор оставалось загадкой, почему этот эффект проявляется лишь в ограниченном числе соединений.

Систематическое сравнение полимеров с различной молекулярной структурой показало, что инверсия происходит только тогда, когда количество поглощенного примеси (допанта) превышает критический порог. При достижении этого уровня анионы допанта начинают активно взаимодействовать с полимером, перестраивая механизм транспорта заряда. Если структура полимера не позволяет впитать достаточное количество примеси, инверсия не наступает. Открытие дает четкие рекомендации по проектированию новых материалов с управляемой полярностью для стабильной работы органической электроники.

Источник: Phys.org